Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность темы обусловлена необходимостью мониторинга загрязнения воздушной среды парами углеводородов. С этой целью необходимо разрабатывать методы, устройства и технологии, позволяющие определять количество выделяющихся паров углеводородов, поступающих в атмосферу при технологических операциях с нефтепродуктами, снизить уровень выделяющихся загрязнений, а также уровень пожаровзрывоопасности объектов нефтепродуктообеспечения.
Объектом исследований являются элементы системы мониторинга загрязнений воздушной среды, предметом исследований - методы определения количества загрязнений воздушной среды и методы их сокращения.
Цель работы. Разработка метода и устройства определения количества парогазовой смеси при приеме и хранении нефтепродуктов и технологии его реализации, позволяющего коррелировать значения эмпирических коэффициентов известных расчетных методик для определения количества образующейся парогазовой смеси.
Основные задачи.
Произвести анализ известных методов определения количества парогазовой смеси нефтепродуктов при их приеме и хранении.
Разработать метод определения количества парогазовой смеси нефтепродуктов при их приеме и хранении.
3. Разработать методику и техническое оснащение для использования
метода.
4. Провести исследования интенсивности испарения топлива с
поверхности раздела фаз в зависимости от давления и температуры в
реальном времени.
5. Провести исследование интенсивности конденсации парогазовой
смеси, содержащей пары нефтепродуктов, пары атмосферной влаги и воздух,
на оребренной поверхности.
6. Произвести натурные испытания разработанного метода, методики и
устройства для реализации метода.
Научная новизна.
Предложен конденсационный метод измерения количества парогазовой смеси, образующейся при приеме и хранении нефтепродуктов в резервуаре, позволяющий осуществлять мониторинг загрязнений воздушной среды парами углеводородов, а также позволяющий снизить уровень выделяющихся загрязнений и уровень пожаровзрывоопасности объектов нефтепродуктообеспечения.
Получены зависимости интенсивности испарения топлива с поверхности раздела фаз в зависимости от давления и температуры в реальном времени.
3. Получены зависимости интенсивности конденсации парогазовой смеси, содержащей пары нефтепродуктов, пары атмосферной влаги и воздух, в реальном времени.
Положения, выносимые на защиту.
1. Конденсационный метод определения количества парогазовой смеси
нефтепродуктов при их приеме и хранении.
Устройство, предназначенное для определения количества парогазовой смеси.
Методика проведения натурных испытаний конденсации парогазовой смеси, содержащей пары нефтепродуктов, пары атмосферной влаги и воздух, в реальном времени.
Методология, методы и фактический материал. При исследованиях использовались: теория тепломассообмена при испарении и конденсации, физико-химические методы исследования топлив, метод наименьших квадратов в регрессионной обработке результатов эксперимента.
Для решения задач разработки метода определения количества парогазовой смеси нефтепродуктов использовался следующий материал:
данные исследования интенсивности испарения нефтепродуктов;
статистические данные колебаний температуры, давления и влажности окружающей среды.
Эти данные были получены с помощью приборов и устройств экспериментальным путем, что позволило в диссертационной работе спрогнозировать состав парогазовой смеси, направляемой на конденсацию.
Практическая значимость и востребованность результатов.
Прикладным результатом исследований является решение задач
уменьшения выбросов в атмосферу паров углеводородов, снижение
пожаровзрывоопасности автозаправочных станций, сохранение
качественного состава нефтепродуктов при приеме и хранении за счет применения устройства, работа которого основана на предложенном методе. Эти задачи являются актуальными, поскольку защита окружающей среды от воздействия техногенных факторов, является одним из важнейших направлений инновационного развития страны.
Работа выполнялась в рамках инновационного проекта Красноярского государственного технического университета «Создание установки для рекуперации паров нефтепродуктов на автозаправочных станциях селитебных зон».
Достоверность полученных результатов исследования
подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, применением сертифицированных поверенных приборов и оборудования, а также представленной апробацией в реферируемом издании.
Апробация. Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на международных и межрегиональных конференциях:
Международная специализированная выставка-конференция «Весь
нефтегазовый комплекс» (Москва, РГУ нефти и газа им. Губкина, 2005);
Межрегиональная научно-практическая конференция «Инновационное развитие регионов Сибири» (Красноярск, КГТУ, 2006);
IV Международная научно-практическая конференция «Новые топлива с присадками» (Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Научный Центр РАН, 2006);
Международная научно-техническая конференция «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, ТГНУ, 2006, 2007).
Публикации и личный вклад. По теме диссертации опубликовано 7 работ в сборниках статей и трудах международных научно-практических конференций, в том числе 1 патент РФ № 2283160 «Способ конденсации смеси паров» от 10 сентября 2006 г., приравниваемый к публикации, рекомендованной ВАК.
Личный вклад автора состоит: в проведении теоретических и практических исследований, которые определяют основу диссертации и новизну полученных результатов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 100 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц и иллюстрирована 32 рисунками.
